地面點位置的表示方法

1、地面點位置的表示方法地面點的位置以坐標和高程來表示。表示地面點位置的坐標有大地坐標、高斯平面直角坐標、假定平面直角坐標。1.地面點的坐標 （1）大地坐標 用大地經(jīng)度L和大地緯度B表示地面點在參考橢球面上投影位置的坐標，稱為大地坐標。如圖5所示，0為參考橢球的球心，NS為橢球的旋轉軸，通過該軸的平面稱為子午圖5大地坐標示意圖面(如圖中的NPMS面)。子午面與橢球面的交線稱為子午線，又稱為經(jīng)線，其中通過英國倫敦格林尼治天文臺的子午面和子午線分別稱為起始子午面和起始子午線。通過球心0且垂直于NS軸的平面稱為赤道面(如圖中的WMoME面)，赤道面與參考橢球面的交線稱為赤道。通過橢球面上任一點尸且與過尸

2、點切平面垂直的直線PK，稱為P點的法線。地面上任一點都可以向參考橢球面作一條法線。地面點在參考橢球面上的投影，即通過該點的法線與參考橢球面的交點。大地經(jīng)度L，即通過參考橢球面上某點的子午面與起始子午面的夾角。由起始子午面起，向東00一180。稱為東經(jīng)，向西00一180。稱為西經(jīng)。同一子午線上各點的大地經(jīng)度相同。 大地緯度B，即參考橢球面上某點的法線與赤道面的夾角。從赤道面起，向北O(jiān)。-90“稱為北緯，向南0“一90“稱為南緯。緯度相同的點的連線稱為緯線，它平行于赤道。地面點的大地經(jīng)度和大地緯度可以通過大地測量的方法確定。（2）高斯平面直角坐標大地坐標的優(yōu)點是對于整個地球有一個統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)，用

3、它來表示地面點的位置形象直觀。但它的觀測和計算都比較復雜，而且實用上更多的則是需要把它投影到某個平面上來。我國大面積的地形圖測繪，采用高斯平面直角坐標系。這種坐標系由高斯創(chuàng)意，經(jīng)克呂格改進而得名。它是采用分帶(經(jīng)差6°或3°為一帶)投影的方法進行投影，將每一投影帶經(jīng)投影展開成平面后，以中央子午線的投影為二軸，赤道投影為Y軸而建立的平面直角坐標系。地面點在該坐標系內的坐標稱為高斯平面直角坐標。有關高斯平面直角坐標系的問題將在項目九中討論。（3）假定平面直角坐標對于小范圍的測區(qū)，以水平面作為投影面，地面點在水平面上的投影位置用平面直角坐標表示。如圖6所示，在水平面上選定一點O作

4、為坐標原點，建立平面直角坐標系。縱軸為x軸，與南北方向一致，向北為正，向南為負;橫軸為Y軸，與東西方向一致，向東為正，向西為負。將地面點A沿著鉛垂線方向投影到該水平面上，則平面直角坐標xA、yA就表示了A點在該水平面上的投影位置。如果坐標系的原點是任意假設的，則稱為獨立的平面直角坐標系。為了不使坐標出現(xiàn)負值，對于獨立測區(qū)，往往把坐標原點選在測區(qū)西南角以外適當位置。地面點的平面直角坐標，可以通過觀測有關的角度和距離，通過計算的方法確定。 應當指出的是，測量上采用的平面直角坐標系與數(shù)學中的平面直角坐標系從形式上看是不同的。這是由于測量上所用的方向是從北方向(縱軸方向)起按順時針方向以角度計值的，而

5、數(shù)學上的角值從橫軸正方向起按逆時針方向計值，為了使數(shù)學上的三角函數(shù)計算公式可不加任何改變地直接應用于測量的計算中，因而將數(shù)學坐標系中的x,y互換，象限劃分由逆時針變?yōu)轫槙r針，構成測量中的平面直角坐標系。2.地面點的高程確定地面點位置，除了要知道它的平面坐標外，還要確定它的高程（1）絕對高程地面點沿鉛垂線方向至大地水準面的距離稱為絕對高程，亦稱為海拔。在圖7中，地面點A和B的絕對高程分別為HA和HB。 圖6 平面坐標系 圖7 高程基準我國規(guī)定以黃海平均海水面作為大地水準面。黃海平均海水面的位置，是青島大港驗潮站對潮汐觀測井的水位進行長期觀測確定的。由于平均海水面不便于隨時聯(lián)測使用，故在青島觀象山建立了“中華人民共和國水準原點”，作為全國(臺灣、海南島除外)推算高程的依據(jù)。（2）相對高程地面點沿鉛垂線方向至任意水準面的距離稱為該點的相對高程，亦稱為獨立高程。在圖7中，地面點A和B的相對高程分別為和兩點高程之